RU2234356C2 - Rectifying tower for separation of three-component mixture - Google Patents

Rectifying tower for separation of three-component mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2234356C2
RU2234356C2 RU2003120472/15A RU2003120472A RU2234356C2 RU 2234356 C2 RU2234356 C2 RU 2234356C2 RU 2003120472/15 A RU2003120472/15 A RU 2003120472/15A RU 2003120472 A RU2003120472 A RU 2003120472A RU 2234356 C2 RU2234356 C2 RU 2234356C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
column
plates
vertical
separation
vertical partition
Prior art date
Application number
RU2003120472/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003120472A (en
Inventor
А.Ю. Винаров (RU)
А.Ю. Винаров
ринов А.И. Бо (RU)
А.И. Бояринов
Н.Ф. Бирагова (RU)
Н.Ф. Бирагова
Д.П. Соколов (RU)
Д.П. Соколов
Д.А. Бирагов (RU)
Д.А. Бирагов
Original Assignee
Винаров Александр Юрьевич
Бояринов Анатолий Иванович
Бирагова Нателла Федоровна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Винаров Александр Юрьевич, Бояринов Анатолий Иванович, Бирагова Нателла Федоровна filed Critical Винаров Александр Юрьевич
Priority to RU2003120472/15A priority Critical patent/RU2234356C2/en
Publication of RU2003120472A publication Critical patent/RU2003120472A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2234356C2 publication Critical patent/RU2234356C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: petrochemical, chemical and food industries.
SUBSTANCE: invention can be used in different industries for separation multicomponent liquid mixtures. Proposed rectifying tower has vertical housing with plates and longitudinal vertical partition intersecting part of plates and dividing tower housing into vertical sectors. Tower contains reflux flow regulator and vapor phase flow regulator.
EFFECT: reduced cost of clean components of mixture owing to dispensing with after-cleaning of received products.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области разделения жидких смесей, в частности, к конструкциям ректификационных колонн, и может быть использовано в нефтехимической, химической и пищевой промышленностях, а также различных областях деятельности человека для разделения многокомпонентных жидких смесей.The invention relates to the field of separation of liquid mixtures, in particular, to the design of distillation columns, and can be used in the petrochemical, chemical and food industries, as well as various fields of human activity for the separation of multicomponent liquid mixtures.

Известно большое количество конструкций ректификационных колонн, большей частью различающихся контактными элементами, в частности, массообменными тарелками. Преимущественно используют насадочные или тарельчатые колонны. Насадочные колонны используют, как правило, небольших диаметров, в частности, с кольцевой насадкой (например, размером насадки 25×25×3 мм, диаметром колонны до 1 м). Тарельчатые барботажные колонны диаметром до 4-6 м наиболее распространены в промышленности и их используют как с колпачковыми, так и с ситчатыми, провальными и другими тарелками.A large number of designs of distillation columns are known, mostly distinguished by contact elements, in particular, mass transfer plates. Mostly packed or plate columns are used. Packed columns are used, as a rule, of small diameters, in particular with an annular nozzle (for example, a nozzle size of 25 × 25 × 3 mm, a column diameter of up to 1 m). Dish-shaped bubble columns with a diameter of up to 4-6 m are most common in the industry and they are used with both cap and sieve, failure and other plates.

На эффективность традиционного производства, связанного с ректификационным разделением многокомпонентных смесей, содержащих к компонентов, существенно влияет как стоимость ректификационной установки, состоящей из к-1 колонн, так и теплоэнергозатраты в процессе ректификации. В этой связи, решение технической задачи по снижению числа колонн и теплозатрат представляет важную проблему для химической, нефтехимической, пищевой промышленностей.The efficiency of traditional production associated with the distillation separation of multicomponent mixtures containing k components is significantly affected by the cost of the distillation unit, consisting of k-1 columns, and heat and energy consumption during the distillation process. In this regard, the solution of the technical problem of reducing the number of columns and heat consumption is an important problem for the chemical, petrochemical, food industries.

Известны попытки решить задачу разделения многокомпонентных смесей с использованием одной ректификационной колонны.Known attempts to solve the problem of separation of multicomponent mixtures using a single distillation column.

Известна, в частности, конструкция ректификационной колонны (SU, авторское свидетельство 255188, 1977), содержащая корпус со штуцерами, внутри которого размещены массообменные тарелки, а также коаксиально установленные корпуса, каждый из которых отличается от другого по числу расположенных в нем тарелок, кроме того, колонна содержит различные элементы - распределители потоков.Known in particular is the design of a distillation column (SU, copyright certificate 255188, 1977), comprising a housing with fittings, inside which mass transfer plates are placed, as well as coaxially mounted cases, each of which differs from the other in the number of plates located in it, in addition , the column contains various elements - flow distributors.

Известна также конструкция ректификационной колонны (SU, авторское свидетельство 292339, 1977), содержащая корпус со штуцерами, внутри которого расположены массообменные тарелки, а также вертикальные продольные перегородки, разделяющие колонну на сектора. Данная конструкция принята за ближайший аналог.Also known is the design of a distillation column (SU, copyright certificate 292339, 1977), comprising a housing with fittings, inside which are mass transfer plates, as well as vertical longitudinal partitions that divide the column into sectors. This design is taken as the closest analogue.

Недостатком обоих известных ректификационных колонн следует признать отсутствие системы распределения потоков внутри колонны, что не позволяет получить чистые продукты на выходе из ректификационной колонны.The disadvantage of both known distillation columns should be recognized as the absence of a flow distribution system inside the column, which does not allow to obtain pure products at the outlet of the distillation column.

Техническая задача решается посредством предлагаемой конструкции ректификационной колонны, позволяющей количественно разделять трехкомпонентные смеси.The technical problem is solved by means of the proposed design of a distillation column, which allows quantitative separation of three-component mixtures.

Технический результат, получаемый при реализации предложенной конструкции, состоит в уменьшении себестоимости чистых компонентов смеси за счет исключения операции доочистки получаемых продуктов.The technical result obtained by the implementation of the proposed design is to reduce the cost of pure components of the mixture by eliminating the post-treatment of the resulting products.

Для получения указанного технического результата предложено использовать ректификационную колонну для разделения трехкомпонентных смесей, содержащую вертикальный корпус с тарелками, нагреватель, дефлегматор, холодильник, штуцер подачи исходной смеси, размещенный в средней части колонны, и штуцеры вывода полученных компонентов смеси, а также средства перераспределения внутренних потоков фазы и продольную вертикальную перегородку, пересекающую часть тарелок и разделяющую корпус колонны на вертикальные секторы, причем над вертикальной перегородкой установлен регулятор потоков флегмы, выполненный в виде клапанной тарелки с двумя гидрозатворами, которые соединены посредством вентилей с контактными элементами, расположенными в каждом вертикальном секторе, а под перегородкой установлен регулятор потоков паровой фазы, выполненный в виде задвижки с отверстиями, закрепленной с возможностью горизонтального перемещения под клапанной тарелкой. Предпочтительно вертикальная перегородка ограничена сверху и снизу регуляторами потоков фаз, выполненными в виде колпачковых тарелок, на верхней из которых установлены указанные гидрозатворы. В преимущественном варианте реализации гидрозатворы посредством указанных вентилей соединены с оросителями, сливные патрубки которых расположены в каждом секторе колонны над следующей по ходу жидкой фазы тарелкой. Обычно высота вертикальной перегородки составляет от 25 до 75% от высоты колонны. Преимущественно между указанными колпачковыми тарелками, а также выше и ниже них, установлены контактные массообменные элементы, выполненные в виде провальных тарелок, ситчатых тарелок, клапанных тарелок и насадочных элементов.To obtain the specified technical result, it is proposed to use a distillation column for separating three-component mixtures, containing a vertical body with plates, a heater, a reflux condenser, a refrigerator, a supply pipe for the initial mixture, located in the middle part of the column, and fittings for outputting the obtained mixture components, as well as means for redistributing internal flows phases and a longitudinal vertical partition crossing the part of the plates and dividing the column body into vertical sectors, and above the vertical the septum has a phlegm flow regulator made in the form of a valve plate with two hydraulic locks, which are connected by valves with contact elements located in each vertical sector, and a vapor phase flow regulator is installed under the septum, made in the form of a valve with holes fixed with the possibility of horizontal displacement under the valve disc. Preferably, the vertical partition is bounded above and below by phase flow controllers made in the form of cap plates, on the top of which the specified water locks are installed. In an advantageous embodiment, the implementation of hydraulic locks through these valves are connected to sprinklers, drain pipes which are located in each sector of the column above the next in the course of the liquid phase plate. Typically, the height of the vertical partition is from 25 to 75% of the height of the column. Mainly between the specified cap plates, as well as above and below them, contact mass transfer elements are installed, made in the form of failure plates, sieve plates, valve plates and nozzle elements.

Предлагаемое техническое решение позволяет сократить число колонн при разделении многокомпонентных смесей, в частности, для разделения трехкомпонентной смеси использовать не две колонны, а одну. При этом, конструктивное решение предлагаемой колонны дает возможность регулирования потоков газовой и жидкой фаз и их соотношения в средней части колонны, разделенной вертикальной перегородкой на два сектора, без изменения условий работы и разделения смеси в верхней части колонны с дефлегматором и нижней части колонны с нагревателем.The proposed technical solution allows to reduce the number of columns in the separation of multicomponent mixtures, in particular, to separate a three-component mixture to use not two columns, but one. At the same time, the constructive solution of the proposed column makes it possible to control the flows of gas and liquid phases and their ratio in the middle part of the column, divided by a vertical partition into two sectors, without changing working conditions and separating the mixture in the upper part of the column with a reflux condenser and the lower part of the column with a heater.

На фиг.1 приведена конструкция предлагаемой колонны; на фиг.2 - ее горизонтальное сечение, при этом использованы следующие обозначения: верхняя часть колонны (с дефлегматором) 1, распределительная колпачковая тарелка 2, гидрозатвор 3, оросители секций колонны с регулируемой подачей 4, 5, секционирующая перегородка 6, распределительные колпачковые тарелки 7, 8, средняя часть ректификационной колонны с устройствами для подачи смеси в одну секцию и отбора одного из компонентов из другой секции 9, распределительная колпачковая тарелка 10, задвижка с отверстиями 11, крепления задвижки 12, регуляторы положения задвижки 13, распределительная колпачковая тарелка 14 и нижняя часть колонны (с нагревателем) 15.Figure 1 shows the design of the proposed columns; figure 2 is its horizontal section, with the following notation: the upper part of the column (with a reflux condenser) 1, distribution cap plate 2, water seal 3, sprinklers of the sections of the column with adjustable feed 4, 5, sectional partition 6, distribution cap plates 7 , 8, the middle part of the distillation column with devices for feeding the mixture into one section and selecting one of the components from the other section 9, distribution cap plate 10, valve with holes 11, fasteners of valve 12, polo regulators the valve 13, the distribution cap plate 14 and the bottom of the column (with heater) 15.

В общем случае колонна состоит из верхней части 1 с тарелками, например, провальными (на фиг.1 не показаны), распределительной колпачковой тарелки 2 с гидрозатвором 3, расположенной в верхней части колонны, куда входит верхний край вертикальной перегородки 6. Под распределительной колпачковой тарелкой 2 установлены обычные тарелки, например, провальные (на фиг.1 не показаны). Под ними расположены оросители 4, 5 секций колонны с регулирующими расход жидкости устройствами и возможностью подачи флегмы в каждую из двух вертикальных секций колонны. Ниже расположены распределительные колпачковые тарелки 7, 8. Под ними в средней секционированной части также установлены тарелки, например, провальные либо насадка, а также устройства ввода исходной смеси и вывода одного из компонентов (среднекипящего). Ниже расположена распределительная колпачковая тарелка 10, а под ней задвижка с отверстиями 11, укрепленная с использованием креплений задвижки 12, и регуляторов положения задвижки, обеспечивающих возможность ее передвижения и фиксации в горизонтальном сечении колонны (фиг.2). Под задвижкой установлена распределительная колпачковая тарелка 14, ниже которой в кубовой части колонны установлены обычные тарелки, например, провальные, или насадка (на фиг.1 не показаны). Внизу колонны расположено устройство вывода высококипящего (тяжелого) компонента из кубовой части колонны 15. На фиг.1, 2 не показаны необходимые для работы ректификационной колонны типовые теплообменные устройства - дефлегматор, кипятильник, холодильник с нагревателем колонны.In the General case, the column consists of the upper part 1 with plates, for example, failure (not shown in figure 1), a distribution cap plate 2 with a water seal 3 located in the upper part of the column, which includes the upper edge of the vertical partition 6. Under the distribution cap plate 2, ordinary plates, for example, failed ones, are installed (not shown in FIG. 1). Under them are sprinklers 4, 5 sections of the column with fluid flow control devices and the ability to supply reflux to each of the two vertical sections of the column. Below are the distribution cap plates 7, 8. Under them in the middle sectioned section are also plates, for example, failures or a nozzle, as well as input devices for the initial mixture and output of one of the components (medium boiling). Below is a distribution cap plate 10, and below it a valve with holes 11, reinforced with the use of fasteners of the valve 12, and adjusters of the valve position, providing the possibility of its movement and fixation in the horizontal section of the column (figure 2). A distributor cap plate 14 is installed under the gate valve, below which ordinary plates, for example, failures, or a nozzle (not shown in FIG. 1) are installed in the bottom part of the column. At the bottom of the column is a device for outputting a high-boiling (heavy) component from the bottom of the column 15. Figure 1, 2 does not show the typical heat exchange devices necessary for the operation of a distillation column — a reflux condenser, a boiler, a refrigerator with a column heater.

Высота вертикальной перегородки 6, а также ее расположение относительно оси колонны и число тарелок в каждой части определяют на основе известных методов и алгоритмов расчета применительно к конкретной смеси и требуемой степени разделения компонентов. Предпочтительная высота вертикальной перегородки составляет от 25 до 75% от высоты колонны и расположена она преимущественно по оси колонны.The height of the vertical partition 6, as well as its location relative to the axis of the column and the number of plates in each part, are determined on the basis of known methods and calculation algorithms in relation to a particular mixture and the required degree of separation of the components. The preferred height of the vertical partition is from 25 to 75% of the height of the column and it is located mainly along the axis of the column.

В зависимости от состава исходной смеси и требуемого (или получаемого по данным анализа) качества разделения и чистоты выводимых компонентов производят распределение и регулирование расходов потоков (фиг.1) x1 и х2 по жидкой фазе, а также у1 и у2 по газовой фазе. Конструктивно это реализовано представленным на фиг.1, 2 техническим решением. Жидкостной поток распределяют на две части по секторам посредством оросителей 4, 5 и вентилей, регулирующих расход жидкости.Depending on the composition of the initial mixture and the required (or obtained from the analysis) quality of separation and purity of the output components, the flow rates are distributed and regulated (Fig. 1) x 1 and x 2 in the liquid phase, as well as in 1 and 2 in the gas phase phase. Structurally, this is implemented by the technical solution presented in FIGS. 1, 2. The liquid flow is divided into two parts by sectors by means of sprinklers 4, 5 and valves regulating the flow of liquid.

Паровой поток разделяют и распределяют по двум секторам, разделенным вертикальной перегородкой с использованием установленной в нижней части этой перегородки задвижки 11 с отверстиями, причем указанная задвижка установлена с возможностью ее перемещения по креплениям 12 и точным регулированием ее положение регулятором 13.The steam stream is divided and distributed into two sectors, separated by a vertical partition using a valve 11 with openings installed in the lower part of this partition, and this valve is installed with the possibility of its movement along the fasteners 12 and its position is adjusted accurately by the regulator 13.

Предложенная ректификационная колонна для разделения трехкомпонентной смеси работает следующим образом.The proposed distillation column for the separation of a three-component mixture works as follows.

Непрерывное разделение трехкомпонентной смеси осуществляют в одной ректификационной колонне, конструкция которой охарактеризована ранее. При этом, структура организации и распределения потоков реализована внутренними элементами колонны.Continuous separation of the three-component mixture is carried out in one distillation column, the design of which has been previously described. Moreover, the structure of the organization and distribution of flows is implemented by the internal elements of the column.

Работа ректификационной колонны будет рассмотрена на примере разделения трехкомпонентной смеси “АВС”, содержащей компоненты: А - низкокипящий, В - среднекипящий, С - высококипящий.The operation of the distillation column will be considered on the example of the separation of the three-component mixture “ABC”, containing components: A - low boiling, B - medium boiling, C - high boiling.

Согласно фиг.1 смесь АВС поступает на одну из среднерасположенных 9 тарелок ректификационной колонны (конкретную точку ввода определяют детальным потарельчатым расчетом с определением числа тарелок, используя известные методы расчета процесса ректификации). Установленная в центральной части колонны вертикальная перегородка 6 делит ее на два сектора. Смесь поступает в сектор, совмещенный с устройством ввода исходной смеси, и низкокипящие компоненты поднимаются вверх в укрепляющую (эпюрационную) верхнюю часть колонны 1, охлаждаются в дефлегматоре и частично в виде флегмы поступают на орошение, а частично в виде дистиллята выводятся (компонент А) из колонны.According to figure 1, the ABC mixture is fed to one of the mid-9 distillation column plates (a specific entry point is determined by detailed plate calculation with determination of the number of plates using known methods for calculating the rectification process). The vertical partition 6 installed in the central part of the column divides it into two sectors. The mixture enters the sector, combined with the input device of the initial mixture, and low-boiling components rise up to the strengthening (epure) upper part of the column 1, are cooled in a reflux condenser, and partly in the form of phlegm are irrigated, and partly in the form of distillate are removed (component A) from the columns.

Часть флегмы поступает с распределительной колпачковой тарелки 2 через гидрозатвор 3 в оросители 4, 5 и с использованием регулирующих вентилей направляется двумя жидкостными потоками x1, х2 в секторы, разделенные вертикальной перегородкой 6. Их распределение определяется конкретным составом исходной смеси и может регулироваться в зависимости от требуемого разделения или по результатам анализа выходных потоков, путем перераспределения потоков x1, х2, орошающих колпачковые тарелки 7, 8.Part of the reflux comes from the distributor cap plate 2 through the water trap 3 to the sprinklers 4, 5 and, using control valves, is directed by two liquid flows x 1 , x 2 into sectors separated by a vertical partition 6. Their distribution is determined by the specific composition of the initial mixture and can be adjusted depending from the required separation or according to the results of the analysis of the output flows, by redistributing the flows x 1 , x 2 irrigating the cap plates 7, 8.

Паровая фаза У, поднимающаяся с нижней отгонной части 15 колонны, проходит через обычные тарелки вверх и далее распределяется на колпачковых тарелках 14, 10 на два потока У1, У2. Посредством задвижки с отверстиями 11, перемещаемой в горизонтальном сечении по регуляторам 13, и регулятора положения 13 выставляют расчетный поток паровой фазы (нагрузку по пару) в каждом секторе. Нагрузка по пару можно также подбирать на основе анализа содержания компонентов в выходных потоках. В секторе, не соприкасающемся с устройством ввода исходной смеси, содержащем потоки (x1, У1), происходит ректификационное разделение и выделение среднекипящего компонента В. Высококипящий компонент С, как тяжелая фракция исходной смеси, уходит в кубовый остаток и выводится из нижней части 15 колонны.The vapor phase U, rising from the lower stripping part 15 of the column, passes through the usual plates up and then distributed on the cap plates 14, 10 into two flows U 1 , U 2 . By means of a valve with holes 11, which is moved in horizontal section through the regulators 13, and the position regulator 13, the calculated vapor phase flow (steam load) in each sector is set. The steam load can also be selected based on the analysis of the content of components in the output streams. In a sector that is not in contact with the input device of the initial mixture containing streams (x 1 , Y 1 ), distillation separation and separation of medium-boiling component B occurs. The high-boiling component C, as a heavy fraction of the initial mixture, goes to the bottom residue and is removed from the bottom 15 the columns.

Особенностью реализации предлагаемого технического решения является то, что при подаче исходной смеси с температурой кипения на тарелку питания колонны, суммарная нагрузка по пару в любом сечении колонны по ее высоте будет практически одинакова. Это обуславливает равное сечение или диаметр колонны по ее высоте.A feature of the implementation of the proposed technical solution is that when the initial mixture with the boiling point is fed to the column power plate, the total steam load in any section of the column along its height will be almost the same. This leads to an equal section or diameter of the column along its height.

В дальнейшем применение ректификационной колонны будет иллюстрировано примером реализации.In the future, the use of a distillation column will be illustrated by an example implementation.

Рассмотрим разделение трехкомпонентной смеси: этиловый спирт - вода - примеси, причем ввиду малого содержания примеси взаимное влияние входящих в нее веществ не учитывается. Исходная смесь при температуре кипения подается на питающую тарелку в сектор, соприкасающийся с устройством ввода исходной смеси, средней части - 9 ректификационной колонны (фиг.1). Низкокипящие компоненты смеси - легкая фракция (уксусноэтиловый эфир, метиловый спирт и часть этилового спирта) - в виде паров поднимаются к эпюрационной, верхней, 1 части колонны, где происходит отделение более летучих веществ, чем этиловый спирт (метиловый спирт, уксусноэтиловый эфир), которые после конденсации в дефлегматоре (на фиг.1 не показан), а затем в дополнительном теплообменнике выводят из колонны в качестве головной фракции (компонент А).Consider the separation of a three-component mixture: ethyl alcohol - water - impurities, and due to the low content of the impurity, the mutual influence of its constituent substances is not taken into account. The initial mixture at a boiling point is fed to a feeding plate in the sector in contact with the input device of the initial mixture, the middle part is 9 distillation columns (figure 1). The low-boiling components of the mixture - the light fraction (ethyl acetate, methyl alcohol and part of ethyl alcohol) - rise in the form of vapors to the epurative, upper, 1 part of the column, where more volatile substances than ethyl alcohol (methyl alcohol, ethyl acetate) are separated, which after condensation in a reflux condenser (not shown in FIG. 1), and then in the additional heat exchanger, it is removed from the column as a head fraction (component A).

Конденсат, содержащий этиловый спирт, в виде флегмы поступает на орошение колонны, последовательно орошая тарелки эпюрационной ее части, а затем распределяется на два потока в сечении колонны, где находится верхняя часть вертикальной перегородки.Condensate containing ethyl alcohol, in the form of phlegm, is supplied to the column irrigation, subsequently irrigating the plates of its epuretic part, and then is distributed into two flows in the column section, where the upper part of the vertical partition is located.

Паровая фаза У, поднимаясь из кубовой части колонны 15, контактирует с жидкостью на нижних тарелках и обогащается этиловым спиртом. В сечении колонны, где расположена нижняя часть вертикальной перегородки, паровая фаза делится на два потока У1 и У2, которые противотоком взаимодействуют с поступающими с верхних тарелок потоками флегмы X1, X2. Часть потока флегмы X2 орошает тарелки в секторе, соприкасающемся с устройством ввода исходной смеси, - бражной части колонны, а часть X1 поступает на орошение во второй сектор - ректификационная часть колонны, где происходит доведение этилового спирта (компонент В) до требуемой степени очистки и вывод его из колонны. Высококипящую (тяжелую) фракцию (вода, уксусный альдегид) в виде кубового остатка, практически не содержащего этилового спирта, выводят (компонент С) из колонны.The vapor phase U, rising from the bottom of the column 15, is in contact with the liquid on the lower plates and is enriched in ethyl alcohol. In the section of the column, where the lower part of the vertical partition is located, the vapor phase is divided into two streams U 1 and U 2 , which countercurrently interact with the reflux streams X 1 , X 2 coming from the upper plates. Part of the reflux stream X 2 irrigates the plates in the sector in contact with the input device of the initial mixture, the brew part of the column, and part X 1 enters the second sector, the distillation part of the column, where ethanol (component B) is brought to the required degree of purification and his withdrawal from the column. A high boiling (heavy) fraction (water, acetic aldehyde) in the form of a bottom residue, practically free of ethyl alcohol, is removed (component C) from the column.

В зависимости от содержания примесей и требуемой степени очистки этилового спирта возможно перераспределение потоков флегмы и паровой фазы между секторами, разделенными вертикальной перегородкой (ректификационной и бражной частями) колонны. Так, например, для повышения чистоты получаемого этилового спирта доля флегмы, поступающей на орошение в ректификационную зону 1 колонны, может быть увеличена.Depending on the content of impurities and the required degree of purification of ethyl alcohol, redistribution of the reflux and vapor phase flows between sectors separated by a vertical partition (distillation and mash parts) of the column is possible. So, for example, to increase the purity of the obtained ethyl alcohol, the proportion of reflux entering the distillation zone 1 of the column can be increased.

Конкретный расчет высоты вертикальной перегородки, числа тарелок в каждой части колонны и соотношения потоков осуществляют по известным методикам тарельчатого расчета и алгоритмам оптимального расчета процесса ректификации.A specific calculation of the height of the vertical partition, the number of plates in each part of the column and the ratio of the flows is carried out according to well-known methods of plate calculation and algorithms for the optimal calculation of the rectification process.

Приведенный пример не ограничивает вариантов использования предлагаемой конструкции ректификационной колонны.The above example does not limit the use of the proposed design distillation columns.

Таким образом, преимуществами предлагаемого технического решения по сравнению с базовым вариантом разделения с использованием двух ректификационных колонн являются:Thus, the advantages of the proposed technical solution compared to the basic separation option using two distillation columns are:

1. Возможность разделения трехкомпонентной смеси в одной колонне с одним кипятильником и одним дефлегматором, что значительно (в 1,7-2 раза) снижает капитальные затраты по сравнению с традиционной установкой из двух колонн и сокращает требуемую для расположения колонн производственную площадку.1. The ability to separate the three-component mixture in one column with one boiler and one reflux condenser, which significantly (1.7-2 times) reduces capital costs compared to a traditional installation of two columns and reduces the production site required for the arrangement of columns.

2. Снижение энергетических затрат на процесс ректификации за счет сокращения вводимых тепловых потоков не менее чем на 25-30% при тех же показателях разделения смеси.2. Reducing the energy costs of the distillation process by reducing the input heat flux by at least 25-30% with the same indicators of mixture separation.

3. Возможность регулирования качества разделения смеси путем перераспределения потоков паровой фазы и флегмы между секторами, разделенными вертикальной перегородкой, и оптимизации таким образом процесса ректификации с учетом анализа выходящих потоков.3. The ability to control the quality of the separation of the mixture by redistributing the vapor phase and reflux streams between sectors separated by a vertical partition, and thus optimizing the rectification process taking into account the analysis of the effluent.

4. Реальная возможность построения схем ректификации многокомпонентных смесей на основе предложенной конструкции ректификационной колонны.4. The real possibility of constructing rectification schemes of multicomponent mixtures based on the proposed design of a distillation column.

Все вышеизложенные преимущества приводят к уменьшению себестоимости готовых продуктов ректификационного разделения.All the above advantages lead to a reduction in the cost of finished products of distillation separation.

Claims (5)

1. Ректификационная колонна для разделения трехкомпонентных смесей, содержащая вертикальный корпус с тарелками, нагреватель, дефлегматор, холодильник, штуцер подачи исходной смеси, размещенный в средней части колонны, и штуцеры вывода полученных компонентов смеси, а также средства перераспределения внутренних потоков фазы и продольную вертикальную перегородку, пересекающую часть тарелок и разделяющую корпус колонны на вертикальные секторы, отличающаяся тем, что над вертикальной перегородкой установлен регулятор потоков флегмы, выполненный в виде колпачковой тарелки с двумя гидрозатворами, которые соединены посредством вентилей с контактными элементами, расположенными в каждом вертикальном секторе, а под перегородкой установлен регулятор потоков паровой фазы, выполненный в виде задвижки с отверстиями, закрепленной с возможностью горизонтального перемещения под колпачковой тарелкой.1. A distillation column for the separation of three-component mixtures, containing a vertical body with plates, a heater, a reflux condenser, a refrigerator, an inlet of the initial mixture placed in the middle of the column, and fittings for withdrawing the obtained mixture components, as well as means for redistributing the internal phase flows and a longitudinal vertical partition crossing the part of the plates and dividing the column body into vertical sectors, characterized in that a phlegm flow regulator is installed above the vertical partition, cepts a cap with two hydraulic lock plates, which are connected through valves with contact elements located in each vertical sector and installed under the partition vapor flow regulator constructed as a gate with holes fastened with the possibility of horizontal movement under the cap plate. 2. Колонна по п.1, отличающаяся тем, что вертикальная перегородка ограничена сверху и снизу регуляторами потоков фаз, выполненными в виде колпачковых тарелок, на верхней из которых установлены указанные гидрозатворы.2. The column according to claim 1, characterized in that the vertical partition is bounded above and below by phase flow controllers, made in the form of cap plates, on the top of which the specified water locks are installed. 3. Колонна по п.1, отличающаяся тем, что гидрозатворы посредством указанных вентилей соединены с оросителями, сливные патрубки которых расположены в каждом секторе колонны над следующей по ходу жидкой фазы тарелкой.3. The column according to claim 1, characterized in that the hydraulic locks through these valves are connected to the sprinklers, the drain pipes of which are located in each sector of the column above the next plate in the course of the liquid phase. 4. Колонна по п.1, отличающаяся тем, что высота вертикальной перегородки составляет от 25 до 75% от высоты колонны.4. The column according to claim 1, characterized in that the height of the vertical partition is from 25 to 75% of the height of the column. 5. Колонна по п.1, отличающаяся тем, что между указанными колпачковыми тарелками, а также выше и ниже них, установлены контактные массообменные элементы, выполненные в виде провальных тарелок, ситчатых тарелок, клапанных тарелок и насадочных элементов.5. The column according to claim 1, characterized in that between the specified cap plates, as well as above and below them, contact mass transfer elements are installed, made in the form of failure plates, sieve plates, valve plates and nozzle elements.
RU2003120472/15A 2003-07-09 2003-07-09 Rectifying tower for separation of three-component mixture RU2234356C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003120472/15A RU2234356C2 (en) 2003-07-09 2003-07-09 Rectifying tower for separation of three-component mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003120472/15A RU2234356C2 (en) 2003-07-09 2003-07-09 Rectifying tower for separation of three-component mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003120472A RU2003120472A (en) 2004-01-10
RU2234356C2 true RU2234356C2 (en) 2004-08-20

Family

ID=33414615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003120472/15A RU2234356C2 (en) 2003-07-09 2003-07-09 Rectifying tower for separation of three-component mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2234356C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680064C1 (en) * 2018-04-10 2019-02-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Distillation column
RU2682330C1 (en) * 2018-10-17 2019-03-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method of continuous unmixing mixture of ethyl chlorosilane
RU2713897C1 (en) * 2016-12-21 2020-02-10 Юоп Ллк Method for oxidation of thiol compounds in one vessel
RU2715705C1 (en) * 2016-12-21 2020-03-03 Юоп Ллк Method for oxidation of thiol compounds in one vessel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713897C1 (en) * 2016-12-21 2020-02-10 Юоп Ллк Method for oxidation of thiol compounds in one vessel
RU2715705C1 (en) * 2016-12-21 2020-03-03 Юоп Ллк Method for oxidation of thiol compounds in one vessel
RU2680064C1 (en) * 2018-04-10 2019-02-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Distillation column
RU2682330C1 (en) * 2018-10-17 2019-03-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method of continuous unmixing mixture of ethyl chlorosilane

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003120472A (en) 2004-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101687751B (en) Continuous method for manufacturing neral in pure or enriched form
RU2003111459A (en) METHOD AND DEVICE FOR DISTILLATION SEPARATION OF C5 + -FACTIONS
US7129387B2 (en) Low capital implementation of distributed distillation in ethylene recovery
US6386520B2 (en) Fluid inlet device
JP2016523709A (en) Liquid mixing collector and method of using the same
RU2234356C2 (en) Rectifying tower for separation of three-component mixture
US11541328B2 (en) Contact tray having baffle wall for concentrating low liquid flow and method involving same
CN112774237B (en) Heat integration shell-and-tube type next door tower system
US10350510B2 (en) Mass transfer column of cross flow of liquid and gas (vapour) phases
CN105498268A (en) Partition plate tower gas phase flow control scheme
JP2021014456A (en) Recovery column control
KR20190071803A (en) Contact trays with picket type liquid flow barriers and methods of involving them
CN209128373U (en) A kind of drippolene vacuum fractionation tower clearly cut
RU2236278C2 (en) Method of rectification separation of three-component mixture
KR20040101453A (en) Method for extracting argon by low-temperature air separation
JP4220345B2 (en) Heat exchange apparatus using tower top vapor and tower bottom liquid and heat exchange method thereof
CN208500870U (en) A kind of improvement type fractionating column
KR102627301B1 (en) Use of separating wall technology to produce high purity methanol
JP2015504775A (en) Liquid disperser with mixer
US10799810B2 (en) Cascade tray, rectifying column containing said cascade tray, method for operating such a rectifying column, and use of same
RU2050167C1 (en) Method of mass-exchange process realization in cyclical mode
CN220695866U (en) Reduced pressure distillation system convenient to adjust liquid flow
JP2003220301A (en) Distillation purifying method
RU2280219C2 (en) Plant for separation of gases with a packed multichannel set of double rectification and a rectification column for it
RU2729618C1 (en) Rectification plant device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050710